CN112728122A - 电动阀以及冷冻循环系统 - Google Patents

电动阀以及冷冻循环系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够通过抑制阀部相对于阀口的偏心、倾斜来提高密封性、耐久性的电动阀及冷冻循环系统。电动阀(10A)具备开闭阀口(14)的阀芯(2)和沿轴线(L)方向驱动阀芯的驱动部(3)。驱动部具有沿轴线(L)方向进退移动的螺纹轴(32),阀芯具有相对于阀口(14)接近远离的阀部(2A)、以遍及螺纹轴的前端部(32c)和阀部(2A)的基端部(22)的方式设置的阀架(2B)、内置于阀架的弹簧座(2C)、以及以压缩状态夹装在阀部(2A)的基端部(22)与弹簧座(2C)之间的压缩弹簧(2D)。螺纹轴(32)的前端部与弹簧座(2C)经由限制弹簧座(2C)相对于轴线(L)方向的倾斜的倾斜限制构件(4A)连接。

Description

电动阀以及冷冻循环系统
技术领域
本发明涉及电动阀以及冷冻循环系统。
背景技术
现今,作为在空调机的冷冻循环中设置的电动阀,公知一种电动阀,该电动阀具备:阀壳(阀主体),其在内部具有阀室,并与一次及二次的接头连接;电动马达(驱动部),其具有由来自线圈的电磁力驱动而旋转的磁性转子以及转子轴(螺纹轴);以及阀芯,其由电动马达驱动而沿轴线方向进退(例如参照专利文献1)。在该电动阀中,通过由电动马达驱动阀芯使之进退,阀芯的针阀(阀部)开闭阀室的阀口。
如图8所示,现有的电动阀90具备:阀主体91,其连接有一次接头91a及二次接头91b;螺纹轴92,其固定于驱动部的磁性转子(未图示);阀芯93,其被驱动而沿轴线L方向进退;以及支撑部件94,其固定于阀主体91并沿轴线L方向引导阀芯93。阀主体91在其内部具有阀室91c,在二次接头91b侧固定阀座部件91d,并由该阀座部件91d的开口构成阀口91e。阀芯93构成为具有:针阀(阀部)95,其设于阀芯93的前端部(下端部)并开闭阀口91e;圆筒状的阀架96,其卡合于螺纹轴92的前端部并且固定于针阀95的基端部;弹簧座97,其内置于阀架96,设为抵接于螺纹轴92的前端部并且与针阀95的基端部分离;压缩弹簧98,其以压缩状态夹装在针阀95的基端部与弹簧座97之间;以及推力垫圈99,其夹装在螺纹轴92的前端部与阀架96之间。
在该电动阀90中,通过由磁力驱动驱动部(步进电机)的磁性转子使之旋转,螺纹轴92绕轴线L旋转(正转),并且螺纹轴92的外螺纹被支撑部件94的内螺纹引导而沿轴线L方向进退移动(下降及上升)。若螺纹轴92下降,则经由其前端部所抵接的弹簧座97和压缩弹簧98向下对针阀95进行施力,并且固定于针阀95的阀架96一边被支撑部件94引导一边下降,之后针阀95的前端落座于阀座部件91d而阀口91e关闭。另一方面,若螺纹轴92因驱动部绕轴线L反转而上升,则其前端部经由推力垫圈99而卡合于阀架96,阀架96一边被支撑部件94引导一边上升,之后针阀95的前端从阀座部件91d离开而阀口91e打开。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-115743号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在专利文献1所记载的现有的电动阀中,当从开阀状态起使螺纹轴下降来使针阀的前端落座于阀座部件时,螺纹轴的前端部一边旋转一边经由所抵接的弹簧座和压缩弹簧向下对针阀进行施力,从而若弹簧座、压缩弹簧倾斜,则作用于针阀的作用力变得不均衡,因此针阀有以从阀口的中心偏离或者相对于轴线倾斜的状态落座的可能性。这样,若针阀相对于阀口以偏心或者倾斜的状态落座,则尽管处于闭阀,也有产生制冷剂泄漏的阀泄漏的可能性,并且在针阀与阀座部件的抵接部分引起偏向的应力集中,从而产生局部的变形、磨损而有耐久性降低的可能性。
本发明的目的在于提供一种能够通过抑制阀部相对于阀口的偏心、倾斜来提高密封性、耐久性的电动阀以及冷冻循环系统。
用于解决课题的方案
本发明的电动阀具备开闭阀口的阀芯、沿轴线方向驱动上述阀芯的驱动部、以及沿上述轴线方向引导上述阀芯的引导部,上述电动阀的特征在于,上述驱动部具有沿上述轴线方向进退移动的驱动轴,上述阀芯构成为具有:阀部,其伴随上述驱动轴的进退移动而相对于上述阀口接近远离;中空状的阀架,其以遍及上述驱动轴的前端部和上述阀部的基端部的方式设置,并且被上述引导部引导;弹簧座,其内置于上述阀架,并设为抵接于上述驱动轴的前端部及上述阀部的基端部的任一方,且与另一方分离;以及压缩弹簧,其以压缩状态夹装在上述驱动轴的前端部及上述阀部的基端部的另一方与上述弹簧座之间,上述驱动轴的前端部及上述阀部的基端部的至少一方与上述弹簧座经由限制该弹簧座相对于上述轴线方向的倾斜的倾斜限制构件连接。
根据这样的本发明,由于阀芯构成为具有阀部、阀架、弹簧座、以及压缩弹簧,驱动轴的前端部及阀部的基端部的至少一方与弹簧座经由限制弹簧座的倾斜的倾斜限制构件连接,所以当伴随驱动轴的向闭阀方向的移动而经由弹簧座和压缩弹簧对阀部进行施力时,能够抑制阀部相对于阀口的偏心、倾斜。因此,通过使阀部相对于阀口无偏心、倾斜地落座,能够抑制在闭阀时产生阀泄漏,并且能够抑制阀部与阀口的抵接部分的局部的变形、磨损来提高耐久性。
此时,优选为,上述阀架转动自如地与上述驱动轴的前端部卡合,并且与上述阀部的基端部固定,上述弹簧座设为抵接于上述驱动轴的前端部,并且与上述阀部的基端部分离,上述倾斜限制构件具备:形成于上述弹簧座并沿上述轴线方向延伸的孔部;以及从上述驱动轴的前端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的轴部,通过上述孔部的内周面与上述轴部的外周面相互滑动接触,而且限制沿与上述轴线方向交叉的方向的相互移动,从而限制上述弹簧座的倾斜。
并且,优选为,上述阀架转动自如地与上述驱动轴的前端部卡合,并且与上述阀部的基端部固定,上述弹簧座设为与上述驱动轴的前端部分离,并且抵接于上述阀部的基端部,上述倾斜限制构件具备:形成于上述弹簧座并沿上述轴线方向延伸的孔部;以及从上述阀部的基端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的轴部,通过上述孔部的内周面与上述轴部的外周面相互滑动接触,而且限制沿与上述轴线方向交叉的方向的相互移动,从而限制上述弹簧座的倾斜。
并且,优选为,上述阀架与上述驱动轴的前端部固定,并且转动自如地与上述阀部的基端部卡合,上述弹簧座设为与上述驱动轴的前端部分离,并且抵接于上述阀部的基端部,上述倾斜限制构件具备:形成于上述弹簧座并沿上述轴线方向延伸的孔部;以及从上述阀部的基端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的轴部,通过上述孔部的内周面与上述轴部的外周面相互滑动接触,而且限制沿与上述轴线方向交叉的方向的相互移动,从而限制上述弹簧座的倾斜。
并且,优选为,上述阀架转动自如地与上述驱动轴的前端部卡合,并且转动自如地与上述阀部的基端部卡合,上述弹簧座设为抵接于上述驱动轴的前端部,并且与上述阀部的基端部分离,上述倾斜限制构件具备:形成于上述弹簧座并沿上述轴线方向延伸的孔部;以及从上述驱动轴的前端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的轴部,通过上述孔部的内周面与上述轴部的外周面相互滑动接触,而且限制沿与上述轴线方向交叉的方向的相互移动,从而限制上述弹簧座的倾斜。
并且,优选为,上述阀架转动自如地与上述驱动轴的前端部卡合,并且转动自如地与上述阀部的基端部卡合,上述弹簧座设为抵接于上述驱动轴的前端部,并且与上述阀部的基端部分离,上述倾斜限制构件具备:形成于上述弹簧座并沿上述轴线方向延伸的孔部;从上述驱动轴的前端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的第一轴部;以及从上述阀部的基端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的第二轴部,通过上述孔部的内周面与上述第一轴部及第二轴部的外周面相互滑动接触,而且限制沿与上述轴线方向交叉的方向的相互移动,从而限制上述弹簧座的倾斜。
根据以上的各结构,即使在采用了构造不同的各种阀部的情况下,如上所述,由于能够抑制阀部相对于阀口的偏心、倾斜,所以使阀部相对于阀口无偏心、倾斜地落座,能够抑制在闭阀时产生阀泄漏,并且能够抑制阀部与阀口的抵接部分的局部的变形、磨损来提高耐久性。
本发明的冷冻循环系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、以及蒸发器,其特征在于,使用上述任一项中的电动阀作为上述膨胀阀。
发明的效果如下。
根据本发明的电动阀以及冷冻循环系统,能够通过抑制阀部相对于阀口的偏心、倾斜来提高密封性、耐久性。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的电动阀的纵剖视图。
图2是放大地示出上述电动阀的主要部分的纵剖视图。
图3是放大地示出本发明的第二实施方式的电动阀的主要部分的纵剖视图。
图4是放大地示出本发明的第三实施方式的电动阀的主要部分的纵剖视图。
图5是放大地示出本发明的第四实施方式的电动阀的主要部分的纵剖视图。
图6是放大地示出本发明的第五实施方式的电动阀的主要部分的纵剖视图。
图7是示出本发明的冷冻循环系统的图。
图8是放大地示出本发明的现有例的电动阀的主要部分的纵剖视图。
图中:
2—阀芯,2A—阀部,2B—阀架,2C—弹簧座,2D—压缩弹簧,3—驱动部,4A、4B、4C、4D、4E—倾斜限制构件,10A、10B、10C、10D、10E—电动阀,14—阀口,16—阀导向部(引导部),22—基端部,32—螺纹轴(驱动轴),32c—扩径部(前端部),25、26—孔部,27、36—轴部。
具体实施方式
基于图1、图2来说明本发明的第一实施方式的电动阀。如图1所示,本实施方式的电动阀10A具备阀壳1、阀芯2、以及驱动部3。此外,以下的说明中的“上下”的概念对应于图1的附图中的上下。
阀壳1具有筒状的阀主体1A和固定于阀主体1A的内部的支撑部件1B。阀主体1A在其内部形成有圆筒状的阀室1C,在阀主体1A安装有从侧面侧与阀室1C连通来供制冷剂流入的一次接头管11,并安装有从底面侧与阀室1C连通来供制冷剂流出的二次接头管12。另外,在阀主体1A并在将阀室1C与二次接头管12连通的位置固定有阀座部件13,贯通该阀座部件13地形成有截面呈圆形的阀口14。支撑部件1B利用金属制的固定部15而焊接固定于阀主体1A。支撑部件1B是树脂成形品,并形成为具有设于阀座部件13侧并呈圆筒状的阀导向部(引导部)16、以及设于驱动部4侧并在内周面形成有内螺纹的内螺纹部17。在阀主体1A的上端部,通过焊接等气密地固定有外壳18。
阀芯2构成为具有:阀部2A,其具有相对于阀座部件13接近远离地落座及离座的针状部21;圆筒状的阀架2B,其保持阀部2A的基端部22;弹簧座2C,其内置于阀架2B并抵接于下述的螺纹轴32前端的扩径部32c;压缩弹簧2D,其以压缩状态夹装在阀部2A的基端部22与弹簧座2C之间;以及推力垫圈2E,其夹装在螺纹轴32的扩径部32c与阀架2B之间。阀部2A、阀架2B、弹簧座2C、压缩弹簧2D以及推力垫圈2E配设在以轴线L为中心的同轴上,阀芯2由驱动部3驱动而沿轴线L方向进退。阀部2A具有从基端部22向上方(驱动部3侧)突出的突起部23,该突起部23插入在压缩弹簧2D中。在阀架2B的上壁部形成有使螺纹轴32插通的插通孔24,螺纹轴32的扩径部32c经由推力垫圈2E而与阀架2B的上壁部卡合。推力垫圈2E能够抵接于螺纹轴32的扩径部32c和阀架2B的上壁部,其抵接面彼此的摩擦力极小,由此螺纹轴32的旋转难以传递到阀架2B。
驱动部3具备:作为电动马达的步进电机3A;螺纹进给机构3B,其利用步进电机3A的旋转使阀芯2进退;以及限位机构3C,其限制步进电机3A的旋转。步进电机3A具备:磁性转子31,其外周部被磁化为多极;未图示的定子线圈,其配设于外壳18的外周;以及作为驱动轴的螺纹轴32,其固定于磁性转子31。螺纹轴32经由固定部件32a而固定于磁性转子31,并且沿轴线L延伸,其上端部插入在限位机构3C的导向件33中。在螺纹轴32的中间部,一体地形成有外螺纹部32b,该外螺纹部32b与支撑部件1B的内螺纹部17螺纹结合,由此构成螺纹进给机构3B。若磁性转子31旋转,则螺纹轴32的外螺纹部32a被内螺纹部17引导,从而磁性转子31及螺纹轴32沿轴线L方向进退移动,与此相伴随地,阀芯2也沿轴线L上升或下降。在螺纹轴32的前端部形成有与阀芯2的阀架2B卡合的扩径部32c。
限位机构3C具备:圆筒状的导向件33,其从外壳18的顶部垂下;导向线体34,其固定于导向件33的外周;以及可动滑块35,其被导向线体34引导而能够旋转并能够上下移动。在可动滑块35设有向径向外侧突出的爪部35a,磁性转子31旋转而按压爪部35a,从而可动滑块35沿导向线体34旋转并上下移动。在导向件33,形成有规定磁性转子31的最上端位置的上端限位器33a,并在导向线体34,形成有规定磁性转子31的最下端位置的下端限位器34a。通过可动滑块35的爪部35a抵接于上述上端限位器33a及下端限位器34a,从而可动滑块35的旋转停止,由此限制磁性转子31的旋转,并且阀芯2的上升或下降也停止。
接下来,基于图2来详细地说明阀芯2及螺纹轴32的结构。在本实施方式的电动阀10A中,阀芯2的弹簧座2C与螺纹轴32经由限制弹簧座2C相对于轴线L方向的倾斜的倾斜限制构件4A连接。并且,在电动阀10A中,阀架2B旋转自如地与螺纹轴32的扩径部32c卡合,并且与阀部2A的基端部22嵌合来相互固定。弹簧座2C设为抵接于螺纹轴32的扩径部32c,并且与阀部2A的基端部22分离。倾斜限制构件4A构成为具备形成于弹簧座2C并沿轴线L方向延伸的孔部25、以及从螺纹轴32的扩径部32c起沿轴线L方向延伸并插入在孔部25中的轴部36。就孔部25的内径D与轴部36向孔部25插入的插入长度L而言,插入长度L为内径D以上(L>D)。并且,插入长度L优选为内径D的2倍以上(L>2D),更优选为内径D的3倍以上(L>3D)。通过这样的孔部25的内周面与轴部36的外周面相互滑动接触,而且限制沿与轴线L方向交叉的方向的相互移动,从而限制弹簧座2C的倾斜。
根据以上的本实施方式,由于阀芯2的弹簧座2C与螺纹轴32的扩径部32c经由限制弹簧座2C的倾斜的倾斜限制构件4A连接,所以当伴随螺纹轴32的向闭阀方向的移动(下降)而经由弹簧座2C和压缩弹簧2D对阀部2A进行施力时,能够抑制阀部2A相对于阀口14的偏心、倾斜。因此,通过使阀部2A的针状部21相对于阀口14无偏心、倾斜地落座,能够抑制在闭阀时产生阀泄漏,并且能够抑制阀部2A与阀口14的抵接部分的局部的变形、磨损而提高耐久性。
并且,倾斜限制构件4A由形成于弹簧座2C并沿轴线L方向延伸的孔部25、以及从螺纹轴32的扩径部32c起沿轴线L方向延伸并插入在孔部25中的轴部36构成,从而不会增加阀芯2的构成部件,利用比较简便的构造就能够构成倾斜限制构件4A。并且,在倾斜限制构件4A中,轴部36的插入长度L为孔部25的内径D以上(L>D),从而能够更可靠地限制弹簧座2C的倾斜。
接下来,基于图3来说明本发明的第二实施方式的电动阀10B。与第一实施方式的电动阀10A相同,本实施方式的电动阀10B具备阀壳1、阀芯2、以及驱动部3。另一方面,电动阀10B的阀芯2的一部分结构与电动阀10A不同。以下,详细地说明不同点。
在本实施方式的电动阀10B的阀芯2中,阀架2B旋转自如地与螺纹轴32的扩径部32c卡合,并且与阀部2A的基端部22嵌合来相互固定。弹簧座2C设为抵接于阀部2A的基端部22,并且与从螺纹轴32的扩径部32c突出的突起部32d分离。突起部32d设于省略了第一实施方式的轴部36的扩径部32c,通过将突起部32d插入到压缩弹簧2D中,来定位螺纹轴32的扩径部32c和压缩弹簧2D。阀部2A的基端部22与弹簧座2C经由限制弹簧座2C相对于轴线L方向的倾斜的倾斜限制构件4B连接。
倾斜限制构件4B构成为具备形成于弹簧座2C并沿轴线L方向延伸的孔部26、以及从阀部2A的基端部22起沿轴线L方向延伸并插入在孔部26中的轴部27。就孔部26的内径D与轴部27向孔部26插入的插入长度L而言,插入长度L为内径D以上(L>D)。并且,插入长度L优选为内径D的2倍以上(L>2D),更优选为内径D的3倍以上(L>3D)。通过这样的孔部26的内周面与轴部27的外周面相互滑动接触,而且限制沿与轴线L方向交叉的方向的相互移动,从而限制弹簧座2C的倾斜。
根据以上的本实施方式,由于阀芯2的阀部2A的基端部22与弹簧座2C经由限制弹簧座2C的倾斜的倾斜限制构件4B连接,所以当伴随螺纹轴32的向闭阀方向的移动(下降)而经由压缩弹簧2D和弹簧座2C对阀部2A进行施力时,能够抑制阀部2A相对于阀口14的偏心、倾斜。因此,通过使阀部2A的针状部21相对于阀口14无偏心、倾斜地落座,能够抑制在闭阀时产生阀泄漏,并且能够抑制阀部2A与阀口14的抵接部分的局部的变形、磨损而提高耐久性。
并且,倾斜限制构件4B由形成于弹簧座2C并沿轴线L方向延伸的孔部26、以及从阀部2A的基端部22起沿轴线L方向延伸并插入在孔部26中的轴部27构成,从而不会增加阀芯2的构成部件,利用比较简便的构造就能够构成倾斜限制构件4B。并且,坐在倾斜限制构件4B中,轴部27的插入长度L为孔部26的内径D以上(L>D),从而能够更可靠地限制弹簧座2C的倾斜。
接下来,基于图4来说明本发明的第三实施方式的电动阀10C。与第一、第二实施方式的电动阀10A、10B相同,本实施方式的电动阀10C具备阀壳1、阀芯2、以及驱动部3。另一方面,电动阀10C的阀芯2的一部分结构与电动阀10A、10B不同。以下,详细地说明不同点。
在本实施方式的电动阀10C的阀芯2中,阀架2B与螺纹轴32的前端部32e固定成一体,并且在前端侧(阀座部件13侧)的开口固定有轴承28。就阀部2A而而言,其基端部22转动自如地与轴承28卡合,并且能够绕轴线L旋转地被支撑。弹簧座2C设为抵接于阀部2A的基端部22,并且与螺纹轴32的前端部32e分离。在该阀芯2中,由于阀架2B固定于螺纹轴32的前端部32e,所以伴随螺纹轴32的旋转,阀架2B也旋转。另一方面,由于阀部2A由轴承28能够旋转地支撑于阀架2B,所以当落座时,不会对阀座部件13作用周向的摩擦力。
阀部2A的基端部22与弹簧座2C经由限制弹簧座2C相对于轴线L方向的倾斜的倾斜限制构件4C连接。倾斜限制构件4C构成为具备形成于弹簧座2C并沿轴线L方向延伸的孔部26、以及从阀部2A的基端部22起沿轴线L方向延伸并插入在孔部26中的轴部27。就孔部26的内径D与轴部27向孔部26插入的插入长度L而言,插入长度L为内径D以上(L>D)。并且,插入长度L优选为内径D的2倍以上(L>2D),更优选为内径D的3倍以上(L>3D)。通过这样的孔部26的内周面与轴部27的外周面相互滑动接触,而且限制沿与轴线L方向交叉的方向的相互移动,从而限制弹簧座2C的倾斜。
根据以上的本实施方式,由于阀芯2的阀部2A的基端部22与弹簧座2C经由限制弹簧座2C的倾斜的倾斜限制构件4C连接,所以当伴随螺纹轴32的向闭阀方向的移动(下降)而经由压缩弹簧2D和弹簧座2C对阀部2A进行施力时,能够抑制阀部2A相对于阀口14的偏心、倾斜。因此,通过使阀部2A的针状部21相对于阀口14无偏心、倾斜地落座,能够抑制在闭阀时产生阀泄漏,并且能够抑制阀部2A与阀口14的抵接部分的局部的变形、磨损而提高耐久性。
并且,倾斜限制构件4C由形成于弹簧座2C并沿轴线L方向延伸的孔部26、以及从阀部2A的基端部22起沿轴线L方向延伸并插入在孔部26中的轴部27构成,从而不会增加阀芯2的构成部件,利用比较简便的构造就能够构成倾斜限制构件4C。并且,在倾斜限制构件4C中,轴部27的插入长度L为孔部26的内径D以上(L>D),从而能够更可靠地限制弹簧座2C的倾斜。
接下来,基于图5来说明本发明的第四实施方式的电动阀10D。与第一~第三实施方式的电动阀10A~10C相同,本实施方式的电动阀10D具备阀壳1、阀芯2、以及驱动部3。另一方面,电动阀10D的阀壳1及阀芯2的一部分结构与电动阀10A~10C不同。以下,详细地说明不同点。
本实施方式的电动阀10D的阀壳1具有:第一阀主体1D,其在内部具有阀室1C;筒状的第二阀主体1E,其固定于该阀主体1D;以及引导部件1F,其固定于第一阀主体1D的内部并引导阀部2A。第一阀主体1D由不锈钢等金属材料通过切削加工来成形,并一体地形成有成为阀口14的开口。第二阀主体1E通过铆接以及硬钎焊而固定于第一阀主体1D的上部,并在该第二阀主体1E的上部焊接固定有支撑部件1B及外壳18。引导部件1F嵌合固定于第一阀主体1D,构成为利用贯通其中心的贯通孔来沿轴线L方向引导阀部2A的中间部。
在电动阀10D的阀芯2中,阀架2B转动自如地与螺纹轴32的扩径部32c卡合,并且通过轴承28转动自如地与阀部2A的基端部22卡合。弹簧座2C设为抵接于螺纹轴32的扩径部32c,并且与阀部2A的基端部22的突起部23分离。螺纹轴32的扩径部32c与弹簧座2C经由限制弹簧座2C相对于轴线L方向的倾斜的倾斜限制构件4D连接。与上述第一实施方式的倾斜限制构件4A相同,该倾斜限制构件4D构成为具备弹簧座2C的孔部25和阀部2A的轴部36。就孔部25的内径D与轴部36向孔部25插入的插入长度L而言,插入长度L为内径D以上(L>D)。并且,插入长度L优选为内径D的2倍以上(L>2D),更优选为内径D的3倍以上(L>3D)。通过这样的孔部25的内周面与轴部36的外周面相互滑动接触,而且限制沿与轴线L方向交叉的方向的相互移动,从而限制弹簧座2C的倾斜。
根据以上的本实施方式,由于螺纹轴32的扩径部32c与弹簧座2C经由限制弹簧座2C的倾斜的倾斜限制构件4D连接,所以当伴随螺纹轴32的向闭阀方向的移动(下降)而经由弹簧座2C和压缩弹簧2D对阀部2A进行施力时,能够抑制阀部2A相对于阀口14的偏心、倾斜。因此,通过使阀部2A的针状部21相对于阀口14无偏心、倾斜地落座,能够抑制在闭阀时产生阀泄漏,并且能够抑制阀部2A与阀口14的抵接部分的局部的变形、磨损而提高耐久性。
接下来,基于图6来说明本发明的第五实施方式的电动阀10E。与第一~第四实施方式的电动阀10A~10D相同,本实施方式的电动阀10E具备阀壳1、阀芯2、以及驱动部3。另一方面,电动阀10E的阀壳1及阀芯2的一部分结构与电动阀10A~10C不同,并且阀芯2的一部分结构与电动阀10D不同。以下,详细地说明不同点。
与电动阀10D相同,本实施方式的电动阀10E的阀壳1具有第一阀主体1D、第二阀主体1E、以及引导部件1F。在电动阀10E的阀芯2中,阀架2B转动自如地与螺纹轴32的扩径部32c卡合,并且通过轴承28转动自如地与阀部2A的基端部22卡合。弹簧座2C设为抵接于螺纹轴32的扩径部32c,并且与阀部2A的基端部22的突起部23分离。螺纹轴32的扩径部32c及阀部2A的基端部22与弹簧座2C经由限制弹簧座2C相对于轴线L方向的倾斜的倾斜限制构件4E连接。
倾斜限制构件4E构成为具备上下贯通弹簧座2C的孔部25、阀部2A的轴部27、以及从螺纹轴32的扩径部32c起沿轴线L方向延伸并插入在孔部25中的轴部36。就孔部25的内径D与轴部27、36向孔部25插入的插入长度L而言,插入长度L为内径D以上(L>D)。并且,插入长度L优选为内径D的2倍以上(L>2D),更优选为内径D的3倍以上(L>3D)。通过这样的孔部25的内周面与轴部27、36的外周面相互滑动接触,而且限制沿与轴线L方向交叉的方向的相互移动,从而限制弹簧座2C的倾斜。
根据以上的本实施方式,由于螺纹轴32的扩径部32c及阀部2A的基端部22与弹簧座2C经由限制弹簧座2C的倾斜的倾斜限制构件4E连接,所以当伴随螺纹轴32的向闭阀方向的移动(下降)而经由弹簧座2C和压缩弹簧2D对阀部2A进行施力时,能够抑制阀部2A相对于阀口14的偏心、倾斜。因此,通过使阀部2A的针状部21相对于阀口14无偏心、倾斜地落座,能够抑制在闭阀时产生阀泄漏,并且能够抑制阀部2A与阀口14的抵接部分的局部的变形、磨损而提高耐久性。
接下来,基于图7来说明本发明的冷冻循环系统。图7是示出实施方式的冷冻循环系统的图。图中,符号100是使用了上述各实施方式的电动阀10A~10E的膨胀阀,200是搭载于室外单元的室外换热器,300是搭载于室内单元的室内换热器,400是构成四通阀的流路切换阀,500是压缩机。电动阀100、室外换热器200、室内换热器300、流路切换阀400、以及压缩机500分别通过导管如图示地连接,构成热泵式的冷冻循环。此外,省略了存储器、压力传感器、温度传感器等的图示。
冷冻循环的流路由流路切换阀400在制冷运转时的流路与制热运转时的流路这两个流路之间切换。在制冷运转时,如图中实线箭头所示,由压缩机500压缩后的制冷剂从流路切换阀400向室外换热器200流入,该室外换热器200作为冷凝器发挥功能,并且从室外换热器200流出的液体制冷剂经由膨胀阀100向室内换热器300流入,该室内换热器300作为蒸发器发挥功能。
另一方面,在制热运转时,如图中虚线箭头所示,由压缩机500压缩后的制冷剂从流路切换阀400依次向室内换热器300、膨胀阀100、室外换热器200、流路切换阀400、以及压缩机500循环,室内换热器300作为冷凝器发挥功能,并且室外换热器200作为蒸发器发挥功能。膨胀阀100在制冷运转时使从室外换热器200流入的液体制冷剂减压膨胀,或者在制热运转时使从室内换热器300流入的液体制冷剂减压膨胀,另外控制该制冷剂的流量。
此外,本发明不限定于上述实施方式,包括能够实现本发明的目的的其它结构等,以下所示的变形等也包括于本发明中。例如,在上述实施方式中,示出在家庭用空调器等空调机中使用的电动阀10A~10E的例子,但本发明的电动阀不限定于家庭用空调器,也可以是商务用空调器,并且不限定于空调机,也能够应用于各种冷冻机等。并且,在上述实施方式中,记载了制冷剂从一次接头管11流入并从二次接头管12流出的内容,但不限定于该一个方向的流动,也能够应用于作为逆流而制冷剂从二次接头管12流入并从一次接头管11流出的情况。
并且,在上述实施方式中,驱动部3构成为具备步进电机3A、螺纹进给机构3B以及限位机构3C,但不限定于这样的结构,作为驱动部,能够经由驱动轴沿轴线方向驱动阀芯即可。并且,在上述实施方式中,通过使驱动部3的螺纹轴32的外螺纹部32b与支撑部件1B的内螺纹部17螺纹结合,来构成螺纹进给机构3B,但并不限定于此,也可以在驱动轴的一侧形成内螺纹,并在支撑部件1B的一侧形成外螺纹,通过使上述外螺纹与内螺纹螺纹结合来构成螺纹进给机构。并且,驱动轴不限定于通过如上述实施方式的螺纹轴32那样由步进电机3A驱动而旋转来由螺纹进给机构3B驱动而进退的结构,也可以由直动马达等驱动进退而不旋转。
并且,在上述实施方式中,阀芯2的阀部2A的前端部设为前端尖细形状的针状部21,并且该针状部21是以插入在阀口14中的方式落座的结构,但并不限定于此,也可以是阀部2A的前端形成为平板状并以覆盖阀口的方式落座的结构。并且,在上述实施方式中,是阀部2A与阀架2B相独立地形成并固定、或者阀部2A由轴承28能够旋转地支撑于阀架2B的结构,但并不限定于此,阀部2A与阀架2B也可以一体形成。并且,在上述第一、第四、第五实施方式中,是压缩弹簧2D直接抵接于阀部2A的基端部22的结构,但也可以在阀部2A的基端部22与压缩弹簧2D之间夹装有与推力垫圈2E相同的减少摩擦力的部件。并且,在上述实施方式中,在弹簧座2C形成有沿轴线L方向延伸的孔部25、26,但该孔部可以沿轴线L方向贯通弹簧座2C,也可以不贯通。
并且,以下补充说明上述第一~第五实施方式。如第一、第四、第五实施方式所述,在弹簧座2C与驱动轴(螺纹轴32)的前端部(扩径部32c)抵接、并且相互相对旋转地滑动的结构中,至少在驱动轴的前端部与弹簧座(的旋转滑动面侧)之间,跨越弹簧座的旋转滑动面地设有倾斜限制构件(倾斜限制构件4A、4D、4E)。并且,如上述第二、第三实施方式所述,在弹簧座2C与阀部2A的基端部22抵接、并且相互相对旋转地滑动的结构中,至少在阀部的基端部与弹簧座(的旋转滑动面侧)之间,跨越弹簧座的旋转滑动面地设有倾斜限制构件(倾斜限制构件4B、4C)。这样,相对于弹簧座的旋转滑动面,从与其抵接的驱动轴的前端部或者阀部的基端部起使轴部延长,通过将该轴部插入到弹簧座的孔部中,也能够起到以下追加的效果。即,驱动轴的轴心与弹簧座的轴心不会在与轴线L交叉的方向上偏离,并且驱动轴与弹簧座不会倾斜,从而弹簧座的旋转滑动面与驱动轴的前端面不会相互倾斜,以恒定的面压旋转滑动,从而能够提高弹簧座部的耐久性,并且能够提高电动阀的工作耐久性。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详述,但具体的结构不限定于上述实施方式,不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等也包括在本发明中。

Claims (7)

1.一种电动阀,具备开闭阀口的阀芯、沿轴线方向驱动上述阀芯的驱动部以及沿上述轴线方向引导上述阀芯的引导部,上述电动阀的特征在于,
上述驱动部具有沿上述轴线方向进退移动的驱动轴,
上述阀芯构成为具有:
阀部,其伴随上述驱动轴的进退移动而相对于上述阀口接近远离;
中空状的阀架,其以遍及上述驱动轴的前端部和上述阀部的基端部的方式设置,并且被上述引导部引导;
弹簧座,其内置于上述阀架,并设为抵接于上述驱动轴的前端部及上述阀部的基端部的任一方,且与另一方分离;以及
压缩弹簧,其以压缩状态夹装在上述驱动轴的前端部及上述阀部的基端部的另一方与上述弹簧座之间,
上述驱动轴的前端部及上述阀部的基端部的至少一方与上述弹簧座经由限制该弹簧座相对于上述轴线方向的倾斜的倾斜限制构件连接。
2.根据权利要求1所述的电动阀,其特征在于,
上述阀架转动自如地与上述驱动轴的前端部卡合,并且与上述阀部的基端部固定,
上述弹簧座设为抵接于上述驱动轴的前端部,并且与上述阀部的基端部分离,
上述倾斜限制构件具备:形成于上述弹簧座并沿上述轴线方向延伸的孔部;以及从上述驱动轴的前端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的轴部,
通过上述孔部的内周面与上述轴部的外周面相互滑动接触,而且限制沿与上述轴线方向交叉的方向的相互移动,从而限制上述弹簧座的倾斜。
3.根据权利要求1所述的电动阀,其特征在于,
上述阀架转动自如地与上述驱动轴的前端部卡合,并且与上述阀部的基端部固定,
上述弹簧座设为与上述驱动轴的前端部分离,并且抵接于上述阀部的基端部,
上述倾斜限制构件具备:形成于上述弹簧座并沿上述轴线方向延伸的孔部;以及从上述阀部的基端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的轴部,
通过上述孔部的内周面与上述轴部的外周面相互滑动接触,而且限制沿与上述轴线方向交叉的方向的相互移动,从而限制上述弹簧座的倾斜。
4.根据权利要求1所述的电动阀,其特征在于,
上述阀架固定于上述驱动轴的前端部,并且转动自如地与上述阀部的基端部卡合,
上述弹簧座设为与上述驱动轴的前端部分离,并且抵接于上述阀部的基端部,
上述倾斜限制构件具备:形成于上述弹簧座并沿上述轴线方向延伸的孔部;以及从上述阀部的基端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的轴部,
通过上述孔部的内周面与上述轴部的外周面相互滑动接触,而且限制沿与上述轴线方向交叉的方向的相互移动,从而限制上述弹簧座的倾斜。
5.根据权利要求1所述的电动阀,其特征在于,
上述阀架转动自如地与上述驱动轴的前端部卡合,并且转动自如地与上述阀部的基端部卡合,
上述弹簧座设为抵接于上述驱动轴的前端部,并且与上述阀部的基端部分离,
上述倾斜限制构件具备:形成于上述弹簧座并沿上述轴线方向延伸的孔部;以及从上述驱动轴的前端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的轴部,
通过上述孔部的内周面与上述轴部的外周面相互滑动接触,而且限制沿与上述轴线方向交叉的方向的相互移动,从而限制上述弹簧座的倾斜。
6.根据权利要求1所述的电动阀,其特征在于,
上述阀架转动自如地与上述驱动轴的前端部卡合,并且转动自如地与上述阀部的基端部卡合,
上述弹簧座设为抵接于上述驱动轴的前端部,并且与上述阀部的基端部分离,
上述倾斜限制构件具备:形成于上述弹簧座并沿上述轴线方向延伸的孔部;从上述驱动轴的前端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的第一轴部;以及从上述阀部的基端部沿上述轴线方向延伸并插入在上述孔部中的第二轴部,
通过上述孔部的内周面与上述第一轴部及第二轴部的外周面相互滑动接触,而且限制沿与上述轴线方向交叉的方向的相互移动,从而限制上述弹簧座的倾斜。
7.一种冷冻循环系统,包括压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器,其特征在于,
使用权利要求1~6任一项中所述的电动阀作为上述膨胀阀。
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